2026届高三生物一轮复习课件第47讲 生态系统（三）

2026 第47讲 生态系统的物质循环、信息传递和稳定性 选必二 第十一单元 生物与环境 课标要求 1.分析生态系统中的物质在生物群落与非生物环境之间不断循环的规律 2.举例说明利用物质循环的规律，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源 3.阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象 4.举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用 5.解释生态系统具有保持或恢复自身结构和功能相对稳定，并维持动态平衡的能力 6.举例说明生态系统的稳定性会受到自然或人为因素的影响，如气候变化、自然事件、人类活动或外来物种入侵等 7.阐明生态系统在受到一定限度的外来干扰时，能够通过自我调节维持稳定 目录 PART 01 PART 02 生态系统的信息传递 PART 03 生态系统的稳定性 生态系统的物质循环 PART 04 真题精练 01 生态系统的物质循环 4 一、碳循环 1、过程： 遗体和排出物 捕食 燃烧 生产者 消费者 分解者 化石燃料 呼吸 作用 呼吸 作用 光合 作用 大气中的CO2库 分解作用 非生物 环境 生物 群落 水圈中的CO2库 注意：海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用 溶解 释放 分解作用‌：分解者将动植物遗体、排泄物中有机物逐步降解为无机物的过程，包括胞外分解和胞内分解。 考点一 生态系统的物质循环 2、碳的存在形式及循环途径 (2)进入生物群落的途径： (3)碳在生物群落内传递的途径： (1)流动形式 二氧化碳 (5)碳循环的形式： (4)碳返回非生物环境的途径： ②分解者的分解作用 ①生产者、消费者的呼吸作用 ③化石燃料的燃烧 食物链（网） 生产者的光合作用、化能合成作用 ①生物群落与非生物环境间：CO2 ②生物群落内部：含碳有机物 非生物环境 （ CO2 ） 生物群落 （有机物） 光合作用、化能合成作用 呼吸作用、分解作用 考点一 生态系统的物质循环 （1）原因 ①化石燃料的大量燃烧（主要原因） ②森林、草原等植被的破坏 （2）危害 （3）缓解措施 ①气温升高→极地和高山冰川加速融化→海平面上升 ②对人类和其他生物的生存构成威胁 ③提高秸秆还田率，提高农田土壤储碳量； 3、温室效应 ①减少化石燃料使用，开发新能源（减少CO2排放）； ②植树种草，提高森林覆盖率（吸收和固定CO2）； 考点一 生态系统的物质循环 组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素，在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程，又叫生物地球化学循环 2、范围： 非生物环境 生物群落 ①循环往复运动；②全球性 1、概念： 二、物质循环 3、特点： （生物圈） 4、应用： 改进传统农业生产方式，如采用种养结合的模式——稻田养鸭养鱼 ①动物的摄食、消化能促进物质循环 ②动物粪便中的氮、磷等可供水稻吸收利用 ③动物呼出的CO2可为水稻的光合作用补充原料 考点一 生态系统的物质循环 氮循环 固氮菌 硝化细菌 反硝化细菌 分解者 反硝化细菌 1.通过固氮作用，大气中游离的氮可以转变为硝酸盐等无机含氮化合物，从而被植物吸收利用。 2.沿着食物链(网)，植物中的有机含氮化合物被各营养级的生物同化利用。 3.动物体内的部分蛋白质在代谢中生成尿素等含氮化合物，尿素被土壤微生物转化为可以被植物吸收利用的铵盐。动、植物的遗体等经微生物的分解作用形成氨，氨可以被硝化细菌进一步氧化成为硝酸盐。硝酸盐能被反硝化细菌等逐步转化为氮气，进而返回大气。 氮循环指生物圈中氮气与含氮化合物之间相互转换的过程。 拓展延伸 5、列表对比归纳能量流动和物质循环的关系 项目 能量流动 物质循环 范围 生态系统_________ _______ 特点 ___________________ _________ 联系 同时进行、相互依存、不可分割：(1)能量的　　　、　　　、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程； (2)物质是能量沿食物链(网)流动的　　　； (3)能量是物质在生物群落和非生物环境之间循环往返的______ 各营养级 全球性 单向流动，逐级递减 循环反复 固定 储存 载体 动力 二、物质循环 考点一 生态系统的物质循环 1、概念： 生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象 三、生物富集 ①重金属（如汞、镉等）②放射性物质（如含137Cs、226Ra等的物质）③一些人工合成的有机化合物（如DDT等） 2、常见的生物富集物质： 3、发生生物富集的物质的特点： ①化学性质较稳定，不易被分解； ②是生物体能够吸收的且不易排出； 4、途径： 食物链（网） 5、特点： ②全球性 ①营养级越高，有害物质的浓度越大 考点一 生态系统的物质循环 生物富集、生物积累与生物放大的区别 环境中的某些污染物等有害物质可以在生物体内浓缩、积累，有些还可以通过食物链、食物网的营养传递逐步转移、积累和放大。这一系列现象涉及生物富集、生物积累和生物放大的概念。 （1）生物积累是指随年龄的增长，生物不断地从环境中吸收某种元素或难以降解的化合物，使得该物质在体内逐渐积累的过程。 （2）生物放大是指在食物链中，由于高营养级生物以低营养级生物为食，某种元素或难分解的化合物在生物体内的含量随着营养级的提高而逐级增高的现象。 （3）生物富集是相应物质在生物机体内的浓度超过环境浓度的现象。 拓展延伸 提出问题 实验假设 实验设计 自变量 实验组 对照组 实验现象 结论分析 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？ 落叶在土壤微生物的作用下可以腐烂 土壤中是否含微生物 对土壤高温处理（灭菌） 对土壤不做任何处理（自然状态） 相同时间内对照组落叶腐烂，实验组不腐烂 土壤微生物对落叶有分解作用 四、探究土壤微生物的分解作用 注意：对土壤进行处理是为了排除土壤微生物的作用，但同时要尽可能避免土壤理化性质的改变（不能加热烘干，可放在60℃恒温箱中1小时灭菌） 考点一 生态系统的物质循环 提出问题 实验假设 实验设计 自变量 实验组 对照组 实验现象 加入 碘液 A1 B1 加斐林试剂， 水浴加热 A2 B2 结论分析 土壤微生物能分解淀粉吗？ 土壤微生物能分解淀粉 土壤中是否含有分解淀粉的微生物 A杯加适量淀粉糊（灭菌）+30mL土壤浸出液 B杯加等量淀粉糊（灭菌）+30mL蒸馏水 不变蓝 变蓝 产生砖红色沉淀 不产生砖红色沉淀 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉 考点一 生态系统的物质循环 02 生态系统的信息传递 15 一、信息的概念 可以传播的消息、情报、指令、数据与信号 二、生态系统中信息传递的过程： 鲜艳 颜色 芳香 气味 嗅觉 器官 眼 植物花朵 蜜蜂 光 空气 物理信息 化学信息 舞蹈 眼 侦察蜂 其他蜜蜂 光 行为信息 信息源 信道 信息受体 (空气、水等介质) 动物：眼、鼻、耳、皮肤等 植物：叶、芽、细胞中的特殊物质 (如：光敏色素) 非生物环境、 生物自身 不包括细胞之间 考点二 生态系统的信息传递 类型 来源 传递形式 实例 物理信息 光、声、温度、湿度、磁力等 化学信息 植物的生物碱、芳香族化合物等代谢产物，动物的性外激素等 行为信息 蜜蜂跳舞，孔雀开屏、豪猪竖刺等； 比较 非生物环境、生物个体或群体 物理过程 主要是生物体 以化学物质为信息载体 动物的特殊行为 动物的异常表现及行为 ①生物可以通过一种或者多种信息类型进行交流; ②生态系统中的信息传递既存在于同种生物之内，也发生在不同生物之间，但不存在于多细胞生物体内的各细胞之间; 三、信息的种类 ③信息传递的方向往往是双向的。 考点二 生态系统的信息传递 疑惑：化学信息还可以来自于环境？例如空气中的一氧化碳、一氧化氮等作为气体信息分子？ 17 生命活动的正常进行,离不开信息的作用; 四、信息传递在生态系统中的作用 个体 种群 群落和 生态系统 作用 实例 海豚靠“超声波”捕食、定位等、莴苣或烟草种子萌发需特定光波 生物种群的繁衍,离不开信息的传递; 作用 实例 植物开花需要光信息，雌雄昆虫交尾涉及“性外激素” 调节生物种间关系，维持生态系统的稳定性； 作用 实例 捕食者与被捕食者依赖信息追踪或躲避猎捕 考点二 生态系统的信息传递 五、信息传递在农业生产中的应用 1、提高农畜产品的产量： 利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，就可以提高果树的传粉效率和结实率；延长光照时间可以提高母鸡的产蛋量。 2、对有害动物进行控制 种类 化学防治 机械防治 生物防治 措施 优点 作用迅速、 短期效果明显 无污染、见效快、效果明显 安全无污染、效果好且持久 缺点 使害虫抗药性增强、 污染环境 费时费力、 对体型很小的害虫难以实施 有可能引发生态危机 喷施化学药剂 人工捕捉、粘虫板等 引入天敌、寄生虫或 使用信息素等 考点二 生态系统的信息传递 b'b'b 项目 能量流动 物质循环 信息传递 特点 范围 途径 地位 联系 同时进行，相互依存，不可分割，形成统一整体 单向流动，逐级递减 全球性， 循环往复运动 往往是双向的 生态系统中各营养级之间(生物群落中) 生物圈 生物之间，生物与非生物环境之间 食物链和食物网 多种 生态系统三大功能对比 生态系统运转的动力 生态系统的基础 决定能量流动和物质循环的方向和状态 (2024·广东卷)松树受到松叶蜂幼虫攻击时,会释放植物信息素,吸引寄生蜂将卵产入松叶蜂幼虫体内,寄生蜂卵孵化后以松叶蜂幼虫为食。下列分析错误的是(　　) A.该过程中松树释放的信息应是化学信息 B.3种生物凭借该信息相互联系形成食物链 C.松树和寄生蜂的种间关系属于原始合作 D.该信息有利于维持松林群落的平衡与稳定 B 松叶蜂幼虫攻击松树不需要凭借该信息 真题精炼 03 生态系统的稳定性 22 1、概念: 生态系统的结构和功能处于相对稳定的状态 2、特征: (1)结构平衡: (2)功能平衡: (3)收支平衡: 生态系统的各组分保持相对稳定 生产—消费—分解的生态过程正常进行，保证了物质循环、能量流动，生物个体持续发展和更新 一定时间内的物质输入量和输出量平衡 一、生态平衡 3、实质: 生态系统的结构和功能处于动态平衡 4、调节机制： 负反馈调节 考点三 生态系统的稳定性 二、生态系统的稳定性 1、概念: 生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力 2、原因: 生态系统具有一定的自我调节能力 负反馈调节是生态系统具备自我调节能力的基础 3、特点: 生态系统的自我调节能力是有限的 考点三 生态系统的稳定性   抵抗力稳定性 恢复力稳定性 区 别 实质 _____自身结构和功能相对稳定 _____自身结构和功能相对稳定 核心 影响 因素 保持 恢复 抵抗干扰，保持原状 受到破坏，恢复原状 生态系统中组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性越高 生态系统中组分越少，营养结构越简单，恢复力稳定性越高 抵抗力稳定性 稳定性 营养结构复杂程度 一般为负相关关系 恢复力稳定性 三、生态系统稳定性的类型 注意: 环境恶劣地带的生态系统(北极冻原、荒漠)，往往恢复力稳定性和抵抗力稳定性都比较弱！ 考点三 生态系统的稳定性 四、提高生态系统的稳定性的措施 例如，对过度利用的森林与草原，首先应封育，待恢复到较好状态时再适度利用（适度干扰理论） 1、控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统的自我调节能力的范围内，合理适度地利用生态系统。 例如，如果要使单一作物的农田生态系统保持稳定，需要不断施肥、灌溉，以及控制病虫害；人工建造“生态屏障”，保护草原和农田。 2、对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。 考点三 生态系统的稳定性 $